장내 미생물은 호르몬 신호를 차단하는 암과 싸우는 담즙산을 방출합니다.

인간의 장에 자연적으로 존재하는 박테리아(장내 미생물총)는 콜레스테롤 유래 담즙산을 강력한 대사산물로 변환시켜 안드로겐 신호전달을 차단함으로써 항암 면역을 강화할 수 있다는 사실이 와일 코넬 의대 연구진이 주도한 전임상 연구에 의해 밝혀졌습니다. 이 연구는 4월 15일 Cell 지에 게재되었습니다.

"저는 저희 연구 결과에 매우 놀랐습니다. 제가 아는 한, 안드로겐 수용체와 이런 방식으로 상호작용할 수 있는 담즙산과 같은 분자를 이전에 발견한 사람은 없습니다."라고 공동 선임 저자인 궈춘준 박사는 말했습니다. 그는 웨일 코넬 의대 위장관내과 및 간병학과 면역학 부교수이자 질 로버츠 염증성 장 질환 연구소의 과학자입니다.

질 로버츠 연구소와 프리드먼 영양·염증 센터 소장이자 마이클 코어스 면역학 교수인 데이비드 아티스 박사와 웨일 코넬 의대의 면역학 조교수인 니콜라스 콜린스 박사가 이 연구의 공동 선임 저자입니다. 전 박사후연구원이었던 웬빙 진 박사와 현재 궈 박사 연구실의 박사후연구원인 레이 샤오 박사가 이 연구의 공동 제1저자입니다.

1차 담즙산은 간에서 생성되어 장으로 분비되는데, 장에서 다양한 박테리아 집단이 협력하여 화학 구조를 변화시킵니다. 연구진은 이러한 장내 미생물 변화가 담즙산의 기능 및 인체 신호 전달 경로와의 상호작용에 영향을 미칠 수 있다고 추측했습니다. 이 가설을 검증하기 위해 연구진은 박테리아에 의한 담즙산 변화의 전체 범위를 조사하고 이러한 변화가 박테리아의 생물학적 역할에 어떤 영향을 미치는지 이해하고자 했습니다.

장내 박테리아가 담즙산을 변형하는 놀라운 잠재력을 가지고 있는 것으로 밝혀졌습니다. "우리는 미생물군에 의해 변형되는 50개 이상의 다양한 담즙산 분자를 발견했는데, 그중 다수는 이전에는 확인되지 않았던 것들입니다."라고 웨일 코넬 의대 대사 건강 부문 할보르센 가족 연구원이기도 한 궈 박사는 말했습니다.

새롭게 발견된 이 구조들은 새로운 생물학적 통찰, 특히 담즙산을 감지하는 인간 수용체와 상호작용하는 방식에 대한 새로운 가능성을 열어줄 수 있습니다. 담즙산이 테스토스테론이나 에스트로겐과 같은 성호르몬과 동일한 스테로이드 골격을 공유한다는 점을 고려할 때, 이러한 구조적 유사성은 연구자들에게 흥미로운 의문을 제기했습니다. 미생물에 의해 변형된 이 담즙산이 체내 성호르몬 수용체와도 상호작용할 수 있을까요? 궈 박사는 "당시에는 엉뚱한 생각처럼 들렸습니다."라고 말했습니다.

놀랍게도 답은 '예'인 것으로 보입니다. 연구진은 발견된 56가지 변형 담즙산을 검사한 결과, 안드로겐 수용체를 길항하는 물질을 발견했습니다. 안드로겐 수용체는 성 호르몬과 상호작용하여 인간 발달의 여러 측면을 조절하는 분자입니다. 이전에 특성 분석이 진행된 미생물군에 의해 변형된 담즙산 44가지를 추가로 검사한 결과, 연구팀은 유사한 작용을 하는 담즙산 3가지를 더 발견했습니다. 이 예상치 못한 발견은 연구진에게 흥미로운 새로운 의문을 제기했습니다. 변형된 담즙산의 영향을 받는 특정 세포는 무엇이며, 이러한 변형된 분자는 어떤 생물학적 기능에 영향을 미칠 수 있는지에 대한 의문이었습니다.

안드로겐 수용체는 발달 과정에서의 역할 외에도 CD8+ T 세포를 포함한 특정 면역 세포에서도 발견됩니다. 이전 연구에서는 이 수용체를 차단하면 이러한 면역 세포의 종양 퇴치 능력을 향상시킬 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 연구진은 담즙산이 안드로겐 수용체에 결합하여 이를 불활성화함으로써 이러한 효과를 재현할 수 있는지 탐구했습니다.

이 가설을 검증하기 위해, 연구진은 이 화합물을 사용하여 방광암에 걸린 쥐를 치료했고, 강력한 항종양 반응을 관찰했습니다. 추가 분석 결과, 변형된 담즙산이 암을 사멸하는 데 가장 적합한 면역 세포인 T 세포의 활동을 특이적으로 증가시키는 것으로 밝혀졌습니다.

콜린스 박사는 "우리의 연구 결과는 이러한 변화된 담즙산이 종양 내에서 T세포의 생존 능력을 향상시키고 암세포를 파괴함으로써 종양을 줄이는 데 도움이 된다는 것을 보여줍니다."라고 말했습니다.

"이 연구는 인간 숙주와 장내 미생물총 사이의 심오하고 진화하는 협력 관계를 강조하며, 미래의 암 치료법 설계에 미생물 활동을 통합하는 것의 중요성을 강조합니다."라고 아티스 박사는 말했습니다. "또한, 숙주-미생물 상호작용에 대한 더욱 심층적인 분자적 이해를 향한 미생물군집 과학의 발전을 촉진하는 다학제적 협력의 힘을 보여줍니다."

이번 발견은 종양을 사멸시키는 면역 반응을 증진하는 흥미로운 새로운 가능성을 열어줍니다. 연구진은 치료 전에 암 환자에게 표적 장내 미생물을 투여하거나, 치료의 일환으로 항암 담즙산을 직접 투여하는 등의 잠재적인 접근법을 제시했습니다. 이러한 화합물들은 아직 인체에서의 검증이 필요하지만, 연구팀은 담즙산이 궁극적으로 효과적인 암 치료의 핵심 요소가 될 수 있을 것이라고 낙관하고 있습니다. 특히 기존 치료법과 병용하여 더욱 강력한 효과를 낼 수 있다면 더욱 그렇습니다.

그러나 중요한 의문점들이 여전히 남아 있습니다. 예를 들어, 미생물군 구성에 영향을 미치는 것으로 알려진 식단이 이러한 담즙산 생성에 어떤 영향을 미칠까요? 항암 효과 외에도, 안드로겐 수용체를 차단하는 이러한 담즙산은 건강한 사람에게 어떤 생리적 영향을 미칠까요?

연구팀은 현재 장내 공생균을 유전자 조작하는 첨단 기술을 활용하여 이러한 유익한 분자의 합성과 방출을 정밀하게 제어하는 ​​데 집중하고 있으며, 안드로겐을 차단하는 미생물군 유래 담즙산이 숙주에게 미치는 더 광범위한 생리적 영향을 이해하는 것을 목표로 하고 있습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/04/250415183436.htm